天津工业大学嵌入式期末复习
嵌入式ARM期末考试试卷及复习题
嵌入式ARM期末考试试卷及复习题一、填空题(请将答案填入题后括号中):共10小题,每题2分,满分20分。
1、一般而言,嵌入式系统的构架可以分为4个部分:分别是〔处理器〕、存储器、输入/输出和软件,一般软件亦分为操作系统相关和〔应用软件〕两个主要部分。
2、依据嵌入式系统使用的微处理器,可以将嵌入式系统分为嵌入式微控制器,〔嵌入式微处理器〕,〔嵌入式DSP处理器〕以及片上系统。
3、操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序,其基本功能有〔进程管理〕、进程间通信、〔内存管理〕、I/O资源管理。
4、从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为〔实时操作系统〕和分时操作系统,其中实时系统亦可分为〔硬实时操作系统〕和软实时系统。
5、内核负责管理各个任务,或者为每个任务分配CPU时间,并且负责任务之间的〔通信〕,内核的基本服务是〔任务切换〕。
6、嵌入式开发一般采纳〔宿主机/目标机〕方式,其中宿主机一般是指〔PC机/台式机〕。
7、哈佛体系结构数据空间和地址空间〔分开〕,ARM7TDMI采纳〔冯诺依曼体系〕的内核架构,ARM920T采纳〔哈佛〕的内核架构。
8. ARM7TDMI采纳〔3〕级流水线结构,ARM920TDMI采纳〔5〕级流水线。
9 .按操作系统的分类可知,Dos操作系统属于顺序执行操作系统,Unix操作系统属于〔分时〕操作系统,VxWorks属于〔实时嵌入式〕操作系统。
10、ARM7TDMI中,T表示支持16位Thumb指令集,D表示〔在片可调试〕,M表示内嵌乘法器Multiplier,I表示〔嵌入式ICE〕,支持在线断点和调试。
二、选择题(请将答案填入题后括号中):共10小题,每题2分,满分20分。
1、要使CPU能够正常工作,以下哪个条件不是处理器必须满足的。
〔 D 〕(A) 处理器的编译器能够产生可重入代码〔B〕在程序中可以找开或者关闭中断(C) 处理器支持中断,并且能产生按时中断〔D〕有大量的存储空间2、下面哪种操作系统最方便移植到嵌入式设备中。
嵌入式期末复习提纲(包含复习资料)
考试题型:•1、判断题 10分•2、填空题 20分•3、选择题 20分•4、简答题 30分(5个)•5、应用题 20分(3个)•6、名字解释复习资料:•书本•课件,平时课堂例题。
•平时作业和练习•考试范围:1-5章•其他说明:•课后习题是重点。
•简答题来源于前5章,每章一个。
每章重点:第一章:1.什么是嵌入式系统?试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心,一计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
2.嵌入式系统具有哪些特点?3.嵌入式系统由哪些部分组成?简单说明各部分的功能和作用。
4.嵌入式系统是怎样分类的?5.嵌入式系统的定义。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心,一计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
6.什么是交叉编译,试说明交叉编译的实现过程。
7.嵌入式系统有哪些应用领域。
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景,其应用领域可以包括:1.工业控制:基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展,目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中,网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径,如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。
就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。
但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必将获得长足的发展。
2.交通管理:在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面,嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用,内嵌模块,模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。
目前设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭,只需要几千元,就可以随时随地找到你的位置。
嵌入式系统原理期末复习提纲
嵌入式系统原理期末复习提纲I.嵌入式系统概述A.嵌入式系统定义及特点B.嵌入式系统应用领域C.嵌入式系统的组成和发展历程II.嵌入式系统硬件平台A.微处理器和微控制器1.嵌入式处理器的特点和分类2.微控制器的组成和功能B.存储器1.ROM、RAM和闪存的特点和应用2.存储器层次结构和访问速度C.输入输出设备1.常用的输入输出设备及其接口2.外设管理和设备驱动程序设计III.嵌入式系统软件设计A.系统软件概述1.嵌入式操作系统的作用和特点2.应用程序和设备驱动程序的开发B.嵌入式操作系统1.嵌入式操作系统的分类和选择2.嵌入式操作系统的组成和功能C.实时性和调度1.实时系统和非实时系统的区别2.实时任务调度算法和实时性分析方法D.嵌入式软件开发工具和环境1.嵌入式软件开发流程和工具链2.集成开发环境和仿真调试工具的应用IV.嵌入式系统通信和网络A.系统通信介质1.串行通信和并行通信的特点和应用2.无线通信和有线通信的比较B.数据通信协议1.常用的通信协议及其特点2.数据通信协议的设计和实现C.网络和通信协议1.嵌入式网络的分类和应用2.嵌入式网络协议的体系结构和功能V.嵌入式系统性能优化和测试A.系统性能优化1.优化目标和方法2.硬件优化和软件优化的措施B.系统功耗管理2.低功耗设计和功耗管理方法C.系统测试和调试1.测试方法和策略2.调试工具和技术的应用VI.嵌入式系统安全和可靠性A.系统安全性1.嵌入式系统安全威胁和攻击方式2.安全策略和防护技术B.系统可靠性1.可靠性定义和指标2.提高系统可靠性的方法和技术C.系统错误处理1.常见的系统错误类型和处理方式2.异常处理和错误恢复机制VII.嵌入式系统开发案例分析A.实际案例介绍B.案例分析和设计思路C.案例实现和效果评估以上提纲以嵌入式系统原理为基础,围绕嵌入式系统的硬件平台、软件设计、通信和网络、性能优化和测试、安全和可靠性及案例分析等方面进行了全面的复习内容概括。
嵌入式期末复习总结整理
题型:1、选择题:20分2、填空题:20分3、判断题:8分4、简答题:16分5、程序分析题:20分6、编程题16分第一章1、嵌入式系统的定义:根据IEEE的定义,嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置”。
国内定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
2、嵌入式系统的组成:嵌入式系统装置由嵌入式计算机系统和执行装置组成。
嵌入式计算机系统由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。
(分层结构)3、立即数(第二操作数)合法性,选择题:将一个32位数右移偶数位可以得到小于255的数为合法,否则为不合法。
例如:0x6a0=0000 0000 0000 0000 0000 0110 1010 0000右移4位==> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 1010 = 0x6a 小于255,所以合法0x1a600=0000 0000 0000 0001 1010 0110 0000 0000无论右移多少偶数位,所得的数仍然大于255,所以不合法0x16c00=0000 0000 0000 0001 0110 1100 0000 0000右移10位==> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1011 =0x5b小于255,所以合法4、全称:AMBA: Advanced Microcontroller Bus Architecture 高级微控制器总线ARM:Advanced RISC MachineCISC:Complex Instruction Set Computer复杂指令集系统RISC: Reduced Instruction Set Computer精简指令集系统RTOS: Real-time Operation System 实时多任务操作系统FAT: File Allocation Table 文件分配表系统UCOS: Micro Controller Operation System 微控制器操作系统片上系统:System On Chip,SOC知识产权核:Intellectual Property Core,IP CoreIP软核:Soft IP CoreIP硬核:Hard IP CoreIP固核:Firm IP Core5、嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯*诺依曼体系结构或哈佛体系结构;指令系统可以选用精简指令集系统RISC(Reduced Instruction Set Computer)和复杂指令集系统CISC(Complex Instruction Set Computer)。
嵌入式期末试题及答案
嵌入式期末试题及答案[注意:本文章以题目的方式展示试题及答案,下文并未出现实际试题]引言在嵌入式系统的学习中,期末试题是评估学生对于该学科知识和技能掌握程度的重要方式之一。
本文将为大家提供一份嵌入式期末试题及答案,帮助大家更好地准备和复习期末考试内容。
多选题1. 下列哪些是嵌入式系统的特征?(多选)a. 嵌入式系统通常包含少量资源b. 嵌入式系统的应用范围广泛c. 嵌入式系统的功耗可以忽略不计d. 嵌入式系统的性能要求较低答案:a、b2. 嵌入式系统中,以下哪项属于输入设备?(多选)a. 键盘b. USB接口c. 音箱d. 显示器答案:a、b、d填空题3. 嵌入式系统是指将计算机技术和________集成的特定功能设备。
答案:电子技术4. 嵌入式系统的一个重要特点是对系统的稳定性和________性的要求较高。
答案:可靠简答题5. 简述嵌入式系统和通用计算机的区别。
答案:嵌入式系统通常针对特定的应用领域,它的硬件资源和软件功能相对简单,功耗低,且具有可靠性要求高的特点。
通用计算机则更注重通用性,能够运行复杂的应用软件,它的硬件资源和软件功能相对丰富。
编程题6. 编写一个C语言程序,实现将一个整数数组逆序输出的功能。
答案:```c#include <stdio.h>void reverseArray(int arr[], int size) { int start = 0;int end = size - 1;while (start < end) {int temp = arr[start];arr[start] = arr[end];arr[end] = temp;start++;end--;}}int main() {int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); reverseArray(arr, size);for (int i = 0; i < size; i++) {printf("%d ", arr[i]);}return 0;}```总结本文提供了一份嵌入式期末试题及答案,涵盖了嵌入式系统的特征、输入设备、嵌入式系统和通用计算机的区别以及编程题等内容。
嵌入式期末复习题_(含答案)
嵌入式期末复习题_(含答案)期末考试复习题一、填空题1. ARM微处理器有7种工作模式,它们分为两类_特权模式_、_非特权模式_其中用户模式属于_非特权模式__。
2. ARM微处理器共有__37_个__32__位寄存器,其中__31_个为通用寄存器,_6___个为状态寄存器。
3. 嵌入式系统一般哪4个部分组成( 嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统(可选)、嵌入式应用软件)4. 协处理器主要控制:___片内的MMU __、___指令和数据缓存___、___写缓冲___。
5. ARM嵌入式系统主要由___相关支撑硬件___、___ARM处理器___和__嵌入式软件系统____构成。
6. S3C2410芯片外部寻址空间是1G,被分成___8__个存储块,每块_ 128 _MB。
SDRAM 存储器应连接到第____7或8__个存储块。
7. 操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序,其基本功能有进程管理、内存管理、文件系统管理、I/O资源管理。
8. 常用的嵌入式外围设备有存储设备_、通信设备____和___显示设备___三类。
10. 嵌入式系统是用来控制或者监视哪些设备( )11. 嵌入式系统的三个基本要素。
引导程序内核文件系统12. 链接分为:(硬链接)和( 软链接)。
13. 数据寄存器,其中控制寄存器的主要功能是设置_引脚的功能_,数据寄存器的功能是从寄存器读取数据或者向寄存器写入数据。
15. 目前流行的嵌入式操作系统主要有:_ WinCE_、_ Vxworks__、_ Linux/μCLinux_和_μC/OS-II、PalmOS____。
16. 嵌入式操作系统的调试一般包括:___操作系统__调试和___应用程序__调试。
17. ARM字数据存储格式有:大端格式和小端格式。
18. 某文件的权限为:drw-r--r--,用数值形式表示该权限,则该八进制数为:( 644 ),该文件属性是( 目录)。
嵌入式期末考试卷十套
嵌入式期末考试卷十套嵌入式系统期末考试卷一、选择题(每题2分,共20分)1. 嵌入式系统通常是指:A. 用于嵌入式应用的软件B. 运行在嵌入式设备上的操作系统C. 一种小型的计算机系统,用于控制或监视设备D. 一种大型的计算机系统,用于复杂的数据处理2. 下列哪项不是嵌入式系统的特点:A. 可扩展性B. 实时性C. 资源受限D. 专用性3. 嵌入式操作系统(RTOS)的主要功能不包括:A. 任务调度B. 内存管理C. 文件系统管理D. 网络通信4. 以下哪个不是嵌入式系统中的编程语言:A. CB. C++C. JavaD. Python5. 在嵌入式系统中,中断服务程序(ISR)的主要作用是:A. 执行系统初始化B. 处理系统异常C. 响应外部事件D. 执行定时任务6. 以下哪个不是嵌入式系统开发过程中的步骤:A. 需求分析B. 系统设计C. 硬件选型D. 软件测试7. 在嵌入式系统中,固件通常指的是:A. 硬件B. 软件C. 介于硬件和软件之间的程序D. 操作系统8. 以下哪个是嵌入式系统开发中常用的硬件描述语言:A. VHDLB. HTMLC. XMLD. SQL9. 在嵌入式系统中,看门狗定时器的主要作用是:A. 监控系统时间B. 监控系统温度C. 监控系统电源D. 监控系统运行状态,防止死锁10. 以下哪个是嵌入式系统中的存储设备:A. RAMB. ROMC. 硬盘D. 显示器二、填空题(每空1分,共10分)1. 嵌入式系统的核心是______,它负责协调和管理整个系统。
2. 嵌入式系统软件通常由______、应用程序和设备驱动程序组成。
3. 嵌入式系统中的中断优先级是指中断服务程序的______。
4. 嵌入式系统中,______是一种常见的通信协议,用于设备间的通信。
5. 在嵌入式系统中,______是一种用于存储程序和数据的非易失性存储器。
6. 嵌入式系统中的______是用于控制和管理硬件资源的软件。
嵌入式技术》期末考试题及答案A(基于STM32)
嵌入式技术》期末考试题及答案A(基于STM32)GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC。
ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOC。
&GPIO_InitStructure);while(1)GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_8);delay_ms(1000);GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_8);delay_ms(1000);嵌入式技术》期末考试题1一、填空题(20分)1.XXX设计的CPU及其架构;2.常用的AT89C52单片机为8位单片机,而STM32单片机为32位单片机;3.常用的STM32F103~107系列单片机是基于Cortex-M3哈佛内核,此内核采用的是精简指令集结构;4.STM32单片机共有8种输入输出模式,其中输入模式有4种,输出模式有4种;5.在编写按键检测程序时,加一个延时判断的目的是为了消抖,这种方法叫做软件消抖法。
二、判断题(20分)1、错误;2、正确;3、错误;4、正确;5、错误。
三、名词解释(20分)1、GPIO:输入/输出接口;2、TIMER:定时器;3、USART:通用串行通信接口;4、OS:操作系统。
四、简答题(40分)1、略。
2、与常用的AT89C52单片机相比,STM32单片机的优点有:(1)运算速度更快;(2)能移植操作系统,处理多任务;(3)外围接口功能更强大。
3、STM32单片机常见的基本功能部件(外设)有:(1)输入/输出接口GPIO;(2)定时/计数器;(3)串行通信接口USART;(4)串行总线IIC。
天津工业大学嵌入式期末复习
嵌入式期末重点———J_x_T一、单选题(1分*15)二、填空题(1分*15)三、简答题(5分*5)四、程序题(12分+13分)(来自操作系统实验)五、综合题(20分)(实验,给图和功能进行分析和编程,任务、优先级、中断…写代码。
)嵌入式系统的整体架构※硬件§操作模式和特权极别两种操作模式分别为:处理者模式(handler mode)和线程模式(thread mode)。
两种特权等级分别为:特权级和用户级。
1、操作模式转换1、复位后,CM3默认进入特权级线程模式;2、从特权级切换到用户级,置位CONTROL[0];3、用户级切换回特权级,必须执行指令SVC,触发SVC异常,在异常服务例程中清零CONTROL[0]才能回到特权级;4、处理异常服务例程必须使用特权级HANDLEER模式;5、由特权级线程模式触发异常,异常处理完成后依然回到特权级线程模式;由用户级线程模式触发异常,异常处理完成后依然回到用户级线程模式。
2、R13栈指针与处理模式MSP(主栈指针):默认栈指针,被操作系统(OS)内核以及异常处理使用。
PSP(进程栈指针):被用户应用程序代码使用。
3、特殊寄存器与处理模式Cortex-M3 中的特殊功能寄存器包括:程序状态寄存器组(xPSR)(APSR、IPSR、EPSR)中断屏蔽寄存器组(PRIMASK, FAULTMASK,以及 BASEPRI)控制寄存器(CONTROL)CONTROL寄存器只有最低两位[1:0]有意义。
CONTROL寄存器主要用来定义特权等级、选择堆栈指针。
特殊寄存器只能被专用的 MSR/MRS 指令访问,而且它们也没有与之相关联的访问地址,即存储器地址。
MRS 通用寄存器, 特殊寄存器; 读特殊功能寄存器的值到通用寄存器MSR 特殊寄存器, 通用寄存器 ; 写通用寄存器的值到特殊功能寄存器CONTROL 寄存器也是通过 MRS 和 MSR 指令来操作的:MRS R0, CONTROL ;将CONTROL寄存器读入R0MSR CONTROL, R0 ;将R0寄存器读入CONTROL§异常处理所有的异常均在handler模式下处理进入异常时,自动压栈,退出异常时,自动出栈什么时候手动??§存储系统CM3支持两种存储模式:小端模式、大端模式(P85)小端模式,高地址存高字节,低地址存低字节大端模式,高地址存低字节,低地址存高字节若存0x12345678,则小端:0x12345678大端:0x78563412位带操作(P75)有两个区(内部的外设和RAM§异常向量表,中断优先级,中断机制(p97,p128)1、异常向量表1、2、3不可编程,不能被除能,不能被屏蔽,优先级不能配置。
嵌入式系统设计期末复习资料
嵌⼊式系统设计期末复习资料1.嵌⼊式系统概念。
答:从技术的⾓度定义:以应⽤为中⼼、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应⽤系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专⽤计算机系统。
从系统的⾓度定义:嵌⼊式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件,并使其紧密耦合在⼀起的计算机系统。
术语嵌⼊式反映了这些系统通常是更⼤系统中的⼀个完整的部分,称为嵌⼊的系统。
嵌⼊的系统中可以共存多个嵌⼊式系统。
2.⾮占先式内核与占先式内核答:⾮占先式内核:要求每个任务⾃我放弃CPU 的所有权。
⾮占先式调度法也称作合作型多任务,各个任务彼此合作共享⼀个CPU。
占先式内核:最⾼优先级的任务⼀旦就绪,总能得到CPU的控制权。
3. 常见的嵌⼊式操作系统答:1.嵌⼊式Linux,2.Win CE,3.VxWorks, 4.µC/OS-II4. ARM体系结构的特点答:1. 每条数据处理指令可同时包含算术逻辑单元(ALU)的运算和移位处理,实现ALU 和移位器的最⼤利⽤;2. 使⽤地址⾃增和⾃减的寻址⽅式优化程序循环;3. 装载/保存指令对数据的批量传输,实现最⼤数据吞吐量;4. ⼤多数指令的条件执⾏,实现最快速的代码执⾏。
5. ARM流⽔线答:分为3级流⽔线,1. 取指(从寄存器装载⼀条指令),2. 译码(识别将要被执⾏的指令),3. 执⾏(处理指令并将结果写回寄存器)7. ARM处理器的状态答:ARM状态:32位,处理器执⾏字⽅式的ARM指令,处理器默认为此状态;Thumb状态:16位,处理器执⾏半字⽅式的Thumb指令。
8. CSPR与SPSR答:寄存器CPSR为当前程序状态寄存器,在异常模式中,另外⼀个寄存器“程序状态保存寄存器(SPSR)”可以被访问。
每种异常都有⾃⼰的SPSR,在进⼊异常时它保存CPSR 的当前值,异常退出时可通过它恢复CPSR。
9. IRQ与FIQ答:2个中断禁⽌位(IRQ禁⽌与FIQ禁⽌),中断禁⽌控制位I和F当控制位I置位时,IRQ中断被禁⽌;当控制位F置位时,FIQ中断被禁⽌。
嵌入式系统期末复习题
第一章嵌入式系统基础模拟试题1.什么是嵌入式系统?它由哪几个部分组成?答:嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。
简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化,类似与BIOS的工作方式。
具有软件代码小,高度自动化,响应速度快等特点。
特别适合于要求实时的和多任务的体系。
根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义:嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”(原文为devices used to control,monitor,or assist the operation of equipment,machinery or plants)。
简单地讲就是嵌入到对象体中的专用计算机系统。
嵌入式系统一般有3个主要的组成部分:硬件、实时操作系统以及应用软件。
●硬件:包括处理器、存储器(ROM、RAM)、输入输出设备、其他部分辅助系统等。
●实时操作系统(Real-Time Operating System,RTOS):用于管理应用软件,并提供一种机制,使得处理器分时地执行各个任务并完成一定的时限要求。
●应用软件:实现具体业务逻辑功能。
2.嵌入式系统的三要素是什么?答:嵌入式系统的三要素是嵌入、专用、计算机;其中嵌入性指的是嵌入到对象体系中,有对象环境要求;专用性是指软、硬件按对象要求裁减;计算机指实现对象的智能化功能。
广义地说一个嵌入式系统就是一个具有特定功能或用途的计算机软硬件集合体。
即以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
3.嵌入式处理器按实时性要求分(软件范畴)可分哪几类:答:可分为以下三类:●非实时系统(PDA)●软实时系统(消费类产品)●硬实时系统(工业和军工系统)4.什么是嵌入式微控制器(Microcontroller Unit,MCU)?答:嵌入式微控制器又称单片机,顾名思义,就是将整个计算机系统集成到一块芯片中。
嵌入式期末复习
(1)简述嵌入式系统的定义和特点答:定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
特点:专用性强、实时性好、可裁剪性好、可靠性高和功耗低等。
(2)简述计算机系统的发展历程第一阶段大致在20世纪70年代前后,可以看成是嵌入式系统的萌芽阶段;第二阶段是以嵌入式微处理器为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统;第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统,也是嵌入式应用开始普及的阶段;第四阶段是以基于Internet为标志的嵌入式系统,这是一个正在迅速发展的阶段。
(1)ARM和S3C2410X有什么关系?S3C2410是韩国三星公司生产的嵌入式处理器,它采用了ARM公司的ARM920T(即ARM9)内核(2)ARM7是多少位的RISC处理器?使用几级流水线?采用什么样的体系结构?支持MMU吗?ARM7是32位RISC处理器,使用3级流水线,采用冯•诺依曼体系结构,不支持MMU。
(3)ARM9是多少位的RISC处理器?使用几级流水线?采用什么样的体系结构?支持MMU吗?ARM8是32位RISC处理器,使用5级流水线,采用哈佛体系结构,支持MMU。
(4)S3C2410X芯片有多少根地址线,多少根片选线(nGCS),多少根数据线。
S3C2410X芯片有27根地址线,8根片选线(nGCS),32根数据线。
(5) s3c2410芯片内部集成了哪些控制接口?S3C2410X芯片内部集成了一个LCD控制器,SDRAM控制器,3个通道UART,4个通道DMA,4个具有PWM功能的计时器和一个内部时钟,8通道的10位ADC。
(6)ARM体系结构有哪几种工作状态?又有哪几种运行模式?其中哪些为特权模式?哪些为异常模式?并指出处理器在什么情况下进入相应模式?工作状态:第1种:ARM状态。
处理器执行32位的字对齐的ARM指令。
第2种:Thumb状态。
嵌入式期末复习提纲(包含答案)
考试题型:•1、判断题 10分•2、填空题 20分•3、选择题 20分•4、简答题 30分(5个)•5、应用题 20分(3个)•6、名字解释复习资料:•书本•PPT课件.平时课堂例题。
•平时作业和练习•考试范围:1-5章•其他说明:•课后习题是重点。
•简答题来源于前5章.每章一个。
每章重点:第一章:1.什么是嵌入式系统?试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心.一计算机技术为基础.软硬件可裁剪.适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
2.嵌入式系统具有哪些特点?3.嵌入式系统由哪些部分组成?简单说明各部分的功能和作用。
4.嵌入式系统是怎样分类的?5.嵌入式系统的定义。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心.一计算机技术为基础.软硬件可裁剪.适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
6.什么是交叉编译.试说明交叉编译的实现过程。
7.嵌入式系统有哪些应用领域。
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景.其应用领域可以包括:1.工业控制:基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展.目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中.网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径.如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。
就传统的工业控制产品而言.低端型采用的往往是8位单片机。
但是随着技术的发展.32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心.在未来几年内必将获得长足的发展。
2.交通管理:在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面.嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用.内嵌GPS模块.GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。
目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭.只需要几千元.就可以随时随地找到你的位置。
嵌入式期末复习资料(4)
嵌入式期末复习资料(4)一、嵌入式系统的基本定义,特点,嵌入式系统硬件和软件的组成。
嵌入式系统的开发流程和开发方法。
定义:嵌入式系统是指融合了计算机软硬件技术、通信技术和微电子技术,它是将计算机直接嵌入到应用系统中,利用计算机的高速处理能力以实现某些特定的功能的系统。
国内定义:以应用为中心、以计算机技术和通讯技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
特征:1、系统精简:可用资源有限,其硬件和软件系统必须高率、量体裁衣。
通常的原则:满足功能,尽可能精简。
2、专用性强:硬件和软件系统结合非常紧密。
产品具有较长的生命周期。
3、高可靠性:高可靠性是嵌入式应用的基本要求。
大多数应用要求较强的实时性4、专用开发工具和环境:嵌入式系统本身不具备自举开发能力,必须有一套专用开发工具和环境。
硬件组成:嵌入式处理器、存储器、I/O设备、通信模块以及电源等必要辅助接口软件组成:设备驱动层、实时操作系统、中间件层、实际应用程序层。
….(P1)嵌入式系统开发流程:确定产品需求——选择开发方案(选择主要芯片,确定编程语言,选择开发环境,RTOS的使用,测试工具与其他辅助设备)——设计与调试——测试——产品。
开发方法:1、嵌入式开发和调试工作通常要通过高性能的宿主机完成。
2、嵌入式应用软件通过交叉编译器,完成交叉编译和连接后下载到目标机。
a、宿主机:进行嵌入式软件开发的主机b、目标机:将要开发的目标板嵌入式系统的调试有四种基本方法:模拟调试、全仿真调试、BDM/JTAG调试软件调试二、嵌入式操作系统的种类,Windows和Linux的区别,Linux 主要组成部分。
常用Linux指令。
嵌入式操作系统的种类:1、通常按体系的分类:a、Windows兼容系列:Windows CE/NT/XPb、Linux类:嵌入式Linux, uCLinux, RTLinuxc、通信领域嵌入式操作系统:VxWorks 、VRTX 、QNS 、pSOSd、单片机类:iRMX 、CMX 、uC/OSe、面向Internet类:Palm OS 、Visor 、Hopen等2、按实时/非实时分类:实时操作系统:VxWorks 、RTLinux弱实时操作系统:Windows CE/NT/XP非实时操作系统: Linux 、uClinux3、按商用和免费分类:免费型:Linux uC/OS商用型:VxWorks 、Windows CE 、Palm OS、pSOS、OS-9Linux与Windows的区别:1、Linux的应用目标是网络2、可选的GUI:用户可以只运行GUI,或者在需要时使用图形窗口运行GUI 3、文件名扩展:Linux不使用文件名扩展来识别文件的类型4、重新引导:一旦开始运行,它将保持运行状态,直到受到外来因素的影响,比如硬件故障。
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嵌入式期末重点———J_x_T一、单选题(1分*15)二、填空题(1分*15)三、简答题(5分*5)四、程序题(12分+13分)(来自操作系统实验)五、综合题(20分)(实验,给图和功能进行分析和编程,任务、优先级、中断…写代码。
)嵌入式系统的整体架构※硬件§操作模式和特权极别两种操作模式分别为:处理者模式(handler mode)和线程模式(thread mode)。
两种特权等级分别为:特权级和用户级。
1、操作模式转换1、复位后,CM3默认进入特权级线程模式;2、从特权级切换到用户级,置位CONTROL[0];3、用户级切换回特权级,必须执行指令SVC,触发SVC异常,在异常服务例程中清零CONTROL[0]才能回到特权级;4、处理异常服务例程必须使用特权级HANDLEER模式;5、由特权级线程模式触发异常,异常处理完成后依然回到特权级线程模式;由用户级线程模式触发异常,异常处理完成后依然回到用户级线程模式。
2、R13栈指针与处理模式MSP(主栈指针):默认栈指针,被操作系统(OS)内核以及异常处理使用。
PSP(进程栈指针):被用户应用程序代码使用。
3、特殊寄存器与处理模式Cortex-M3 中的特殊功能寄存器包括:程序状态寄存器组(xPSR)(APSR、IPSR、EPSR)中断屏蔽寄存器组(PRIMASK, FAULTMASK,以及 BASEPRI)控制寄存器(CONTROL)CONTROL寄存器只有最低两位[1:0]有意义。
CONTROL寄存器主要用来定义特权等级、选择堆栈指针。
特殊寄存器只能被专用的 MSR/MRS 指令访问,而且它们也没有与之相关联的访问地址,即存储器地址。
MRS 通用寄存器, 特殊寄存器; 读特殊功能寄存器的值到通用寄存器MSR 特殊寄存器, 通用寄存器 ; 写通用寄存器的值到特殊功能寄存器CONTROL 寄存器也是通过 MRS 和 MSR 指令来操作的:MRS R0, CONTROL ;将CONTROL寄存器读入R0MSR CONTROL, R0 ;将R0寄存器读入CONTROL§异常处理所有的异常均在handler模式下处理进入异常时,自动压栈,退出异常时,自动出栈什么时候手动??§存储系统CM3支持两种存储模式:小端模式、大端模式(P85)小端模式,高地址存高字节,低地址存低字节大端模式,高地址存低字节,低地址存高字节若存0x12345678,则小端:0x12345678大端:0x78563412位带操作(P75)有两个区(内部的外设和RAM§异常向量表,中断优先级,中断机制(p97,p128)1、异常向量表1、2、3不可编程,不能被除能,不能被屏蔽,优先级不能配置。
4-15可以被除能,但是除能后可以上访到hardfault2、中断优先级定义规则举例:(1)2位有效优先等级:0x00、 0x40、 0x80 、0xc0(2)3位有效优先等级:0x20、 0x40、 0x60 、0x80 、 0xc0、 0xe0(3)4位有效优先等级:0x10 、0x20、 0x30、0x40、0x60 、0x60 、0x70、0x80 、0x90 、0xA0、0xB0、0xC0、 0xD0、0xE0§咬尾中断(128)当处理器在响应某异常时,如果又发生其它异常,但它们优先级不够高,则被阻塞。
在当前的异常执行返回后,系统处理悬起的异常时,倘若还是先POP,然后又把POP出来的内容PUSH回去,白白浪费CPU时间,因此,uc/os-III继续使用上一个异常已经PUSH好的成果,消除了压栈和出栈时间,前后只执行了一次入栈/出栈操作。
如图9.2所示。
§晚到(的高优先级)异常CM3的中断处理还有另一个机制,它强调了优先级的作用,这就是“晚到的异常处理”。
当CM3对某异常的响应序列还处在早期:入栈的阶段,尚未执行其服务例程时,如果此时收到了高优先级异常的请求,则本次入栈就成了为高优先级中断所做的了——入栈后,将执行高优先级异常的服务例程。
可见,它虽然来晚了,却还是因优先级高而受到偏袒,低优先级的异常为它“火中取栗”。
比如,若在响应某低优先级异常#1的早期,检测到了高优先级异常#2,则只要#2没有太晚,就能以“晚到中断”的方式处理——在入栈完毕后执行ISR #2,如图9.3所示。
如果异常#2来得太晚,以至于已经执行了ISR #1的指令,则按普通的抢占处理,这会需要更多的处理器时间和额外32字节的堆栈空间。
在ISR #2执行完毕后,则以刚刚讲过的“咬尾中断”方式,来启动ISR #1的执行。
§vector可以于哪两个区?为了支持动态重分发中断,CM3 允许向量表重定位——从其它地址处开始定位各异常向量。
这些地址对应的区域可以是代码区,但更多是在RAM 区。
§流水线(p88)M3为三级流水线架构取指(Fetch)——用来计算下一个预取指令的地址,从指令空间中取出指令,或者自动加载中断向量。
(处理指令并将结果写回寄存器)译码(Decode)——译码指令,产生操作数的地址,产生LR寄存器值。
(识执行(Execute)——执行指令,产生回写与执行结果,以及进行逻辑运算并产生分支跳转。
(从寄存器装载一条指令PC总是指向正在取指的指令)§指令集开关中断指令,访问寄存器指令,CPU进入睡眠指令。
清零(开中断)置位(关中断)MRS R0, PRIMASK MRS R0, PRIMASKAND R0,~(1<<0) ORR R0,1<<0MSR PRIMASK,R0 MSR PRIMASK,R0清零 CPSIE I 置位 CPSID I进入睡眠:等待中断WFI;等待事件:WFE※操作系统§任务的5种状态,什么时候属于休眠态休眠状态:任务在没有被配备任务控制块或被剥夺了任务控制块时的状态叫做任务的睡眠就绪状态:系统为任务配备了任务控制块且在任务就绪表中进行了就绪登记,这时任务的状态叫做就绪状态。
运行状态:处于就绪状态的任务如果经调度器判断获得了CPU的使用权,则任务就进入运行状态等待状态:正在运行的任务,需要等待一段时间或需要等待一个事件发生再运行时,该任务就会把CPU的使用权让给别的任务而使任务进入等待状态。
中断服务状态:一个正在运行的任务一旦响应中断申请就会中止运行而去执行中断服务程序,这时任务的状态叫做中断服务状态。
§任务三要素:从存储结构看, uc/OS-III的任务由三个部分组成:任务程序代码CODE任务堆栈(用来保存任务的工作环境)STK任务控制块(记录了任务的各个属性)OS_TCB第一个程序写main函数,剩下写main中建什么任务,prio等任务的概念任务是实现某种功能的代码段,通常是一个无限循环。
•uc/OS-III的任务有两种:用户任务和系统任务。
用户任务:由应用程序设计者编写系统任务:由系统提供•uc/OS-III定义了5个系统任务:空闲任务、时钟节拍任务、统计任务、定时任务,中断服务管理任务•uC/OS-III 可以管理无限个任务•uC/OS-III 总是运行进入就绪的优先级最高的任务。
•uC/OS-III的一个优先级可以对应多个任务。
从代码看,uc/OS-III的任务就是一个函数。
§优先级:分配(中断最高,空闲最低)•uc/os-III中,每个任务的优先级以0,1,2,……来表示,数字越小,优先级越高。
•用户可以设置需要任务的实际数目,OS_CFG.H中定义的常数OS_CFG_PRIO_MAX控制任务优先级的实际数目•系统总是把最低优先级别OS_CFG_PRIO_MAX-1自动赋给空闲任务。
如果应用程序使用了统计任务,系统还会将OS_CFG_PRIO_MAX-2自动赋给统计任务。
•任务优先级的确定,需要在任务创建函数OSTaskCreate()中指定。
•一个优先级可以对应多个任务,反之不行。
•什么是优先级反转(图3分,文字说明2分)(p174)当一个高优先级任务通过信号量机制访问共享资源时,该信号量已被一低优先级任务占有,而这个低优先级任务在访问共享资源时可能又被其它一些中等优先级任务抢先,因此造成高优先级任务被许多具有较低优先级任务阻塞,实时性难以得到保证。
优先级反转是实时系统中的一个常见问题,仅存在于基于优先级的抢占式内核中。
图13-4 显示了一种优先级反转的情况。
任务H 的优先级高于任务M,任务M 的优先级高于任务L。
怎样解决反转(互斥信号量)(p176)互斥信号量是一种特殊的二进制信号量,是一种被定义为OS_MUTEX数据类型的内核对象,只能被任务使用。
用于解决优先级反转问题。
图显示了优先级反正是如何通过mutex 解决的。
任务H想要访问任务L占用的共享资源。
考虑到任务L占用这个资源,uC/OS-III提升任务L的优先级与任务H相同。
这样就防止了任务L被任务M抢占(被中等优先级的任务抢占)。
任务L继续访问这个资源,但现在任务L的优先级等于任务H的优先级。
注意,任务H被挂起因为它要等待任务L释放mutex。
换句话说,任务H 被插入到mutex 的挂起队列中。
任务L对共享资源的访问执行完毕并释放mutex。
uC/OS-III恢复任务L到原有的优先级。
然后uC/OS-III将这个mutex交给任务H。
注意,并不是任务L已经全部执行完毕,而是当它释放信号量时就会发生调度而转到高优先级任务。
§什么叫基于优先级的调度(P97)▪任务调度:确定下一个要执行的任务。
▪uC/OS-III的两个任务调度器:•任务级任务调度•中断级任务调度▪uC/OS-III的两种任务调度算法:•可剥夺型调度•时间片轮转调度▪可剥夺型调度(preemptive)•“可剥夺型”意味当一个事件发生时,并且使得一个更高优先级的任务就绪时,uC/OS-III就将CPU的控制权交给高优先级任务。
•当一个任务提交信号量、发送消息给一个高优先级的任务,当前的任务就会被停止,更高优先级的任务获得CPU 的控制权。
•类似的,当中断服务程序ISR提交信号量或发送消息给一更高优先级的任务,那么中断返回的时候不会返回到原任务,而是高优先级任务。
§资源独占:全局变量不能完成对资源独占哪种可独占,哪种不可独占共享资源可以是:变量(静态的或全局的)、结构体、内存空间、I/O 等独占共享资源的最快和最简单方法是关中断§同步:两灯同步,灯和中断同步….什么是同步,同步方式(P184第14章任务同步)任务同步:嵌入式系统中的各个任务是为同一个大的任务服务的子任务,不可避免的要共享某些资源或共同协作来完成某些工作。
为了实现各个任务之间的合作和无冲突的运行,在各任务之间必须建立一些制约机制。